汽車時代何以突圍重重霧霾？
今年國家自然科學(xué)獎二等獎的41項獲獎項目中，有一項格外切合近期的熱點話題—“中國大氣污染物氣溶膠的形成”。在年初以來一波接一波的霧霾天氣里，這項國內(nèi)首個揭示PM2.5來龍去脈的系統(tǒng)研究，現(xiàn)實意義不言自明。
也正因為身處這樣的霧霾中，該研究領(lǐng)銜完成人、復(fù)旦大學(xué)大氣化學(xué)研究中心主任、環(huán)境科學(xué)系教授莊國順在獲獎后接受采訪時，言談中仍難有幾分輕松。
機(jī)動車對空氣污染有多少“貢獻(xiàn)”？
城市霧霾天氣的主要成因，是如今家喻戶曉的PM2.5（細(xì)顆粒物），而PM2.5總量的80%以上是硫酸鹽、硝酸鹽、有機(jī)氣溶膠等，在科學(xué)上統(tǒng)稱為氣溶膠。
莊國順教授等此次獲獎的研究，正是揭示了這些肉眼看不見的微小顆粒，究竟是如何形成、如何變化，又是怎樣影響人們賴以視物、賴以呼吸的空氣。研究表明，行駛在全國大小道路上的上億輛汽車，已成為國內(nèi)氣溶膠污染物的主要“貢獻(xiàn)者”。
機(jī)動車尾氣排放的氮氧化物與氫化合物、油微粒等，在空氣中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，組成了氣溶膠中硝酸鹽、有機(jī)物和元素碳的主要來源。它們又與沙塵、海鹽等自然氣溶膠混合并相互作用，形成復(fù)合污染物，吸收和反射陽光，使空氣變得昏暗污濁。
莊國順介紹，空氣中的硝酸鹽污染物主要來自汽車廢氣排放，而硫酸鹽污染物多由工業(yè)排放尤其是燃煤產(chǎn)生。因此分析兩者在空氣中的相對比值，就能大體判斷汽車廢氣排放在空氣污染中的相對比重。
“以上海為例，2003年硝酸鹽與硫酸鹽污染物之比為3∶7，如今已接近1∶1，這意味著機(jī)動車排放的比重已接近工廠排放，還大有趕超之勢。”莊國順說，“機(jī)動車的污染來自尾氣、揚塵兩方面，揚塵并不包括在估算中。再加上汽車發(fā)動機(jī)在堵車空轉(zhuǎn)時不完全燃燒，產(chǎn)生更大污染，所以實際上交通問題產(chǎn)生的污染比我們的估計還要嚴(yán)重。”
他表示，近幾年我國通過大力實施脫硫脫氮等環(huán)保工藝改造，工業(yè)廢氣排放產(chǎn)生的二氧化硫和氮氧化物比十年前有所減少；但汽車數(shù)量卻快速增長，汽車廢氣排放也逐年走高。
研究表明，人的鼻腔可以擋住粒徑10微米以上的顆粒物，粒徑2.5微米至10微米之間的顆粒物也可通過痰液排出或被鼻腔內(nèi)絨毛阻擋。而直徑小于或等于2.5微米的PM2.5，卻能直接侵入下支氣管和肺泡的毛細(xì)血管中，不易排出體外。加之汽車尾氣的排放高度僅略高于地面，比高處的煙囪廢氣更易被人體吸入，對健康危害更大。此外，氣溶膠還會減少到達(dá)地面的陽光，造成農(nóng)業(yè)減產(chǎn)。
國內(nèi)汽車污染為何比國外嚴(yán)重？
自1998年開展項目以來，莊國順教授項目組的研究表明，我國已成為全球PM2.5污染最嚴(yán)重的國家之一，許多地區(qū)的PM2.5濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出世界衛(wèi)生組織的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（單日均值25微克/立方米，年均值10微克/立方米），并在華北平原、長三角、珠三角和四川盆地形成了四大灰霾區(qū)。
“綜合考慮影響范圍、持續(xù)時間、污染物濃度，以及顆粒物擴(kuò)散的氣象因素，今年1月以來我國的霧霾天氣，可能是人類歷史上規(guī)模最大的一次PM2.5污染事件。”莊國順表示，近期霧霾對人體健康的傷害，更甚于2000年前后席卷華北的沙塵暴。
不過，至今為止我國的汽車總量仍不足美國的一半，北上廣的汽車數(shù)量和密度也并不比紐約、東京、倫敦、巴黎等西方超大城市更高。那么，為何我國由汽車導(dǎo)致的空氣污染，會比發(fā)達(dá)國家更嚴(yán)重呢？
原因之一是國內(nèi)的汽車排放標(biāo)準(zhǔn)、燃油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不夠嚴(yán)格。今年2月1日起，北京市將在全國率先對新增機(jī)動車實施京V排放標(biāo)準(zhǔn)，加嚴(yán)了氮氧化物等污染物的限值。但總體而言，我國的機(jī)動車排放標(biāo)準(zhǔn)目前仍與發(fā)達(dá)國家有較大差距，主要原因在于燃油標(biāo)準(zhǔn)過低（尤其是含硫量過高），以及汽車缺少尾氣排放控制裝置。
不合理的城市規(guī)劃也加劇了汽車尾氣污染。上至“首堵”北京，下到十幾萬人的小縣城，堵車在全國各地幾成家常便飯。攤大餅式的城市布局，欠完善的公共交通，讓許多市民只得依賴私家車頻繁往返于郊區(qū)與市中心之間；道路設(shè)計的種種缺陷，讓城市交通更加脆弱，助長了堵車的常態(tài)化；郊外植被的破壞和市區(qū)綠化的滯后，增加了揚塵，削弱了植物對PM2.5的吸附作用。
空氣污染影響范圍究竟有多大？
十多年來，莊國順教授研究團(tuán)隊的足跡轉(zhuǎn)戰(zhàn)我國西北、華北和東南沿海，從天山、戈壁、市區(qū)到海島，采集到多達(dá)一兩萬的研究樣本。
研究發(fā)現(xiàn)，來自我國新疆、黃土高原和內(nèi)蒙古的沙塵，幾天之內(nèi)就能隨風(fēng)飄到東南沿海。在這段不算短的旅途中，天然沙塵與人工排放的污染物發(fā)生了混合，相互間不斷進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，使沙塵中的碳酸鹽逐步轉(zhuǎn)化為酸性更強的硫酸鹽等二次污染物。從新疆、內(nèi)蒙古一路到上海，沙塵的酸性逐漸增加，測到最高的一次增長了100倍。排入大氣的多種有毒烴類和重金屬，也在這個過程中與之“同流合污”。
莊國順強調(diào)，正是由于氣溶膠可以在大氣中長途跋涉，污染程度逐步增強，導(dǎo)致了霧霾天氣可以輕易跨市，跨省，乃至在中東部廣大地區(qū)形成“霧國”。“大氣污染問題已經(jīng)不是一個城市可以解決的局部問題，這是一個區(qū)域性的問題，在某種意義上，大氣污染是一個全球性的問題。”因此，僅僅“頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳”地治理幾個空氣污染較嚴(yán)重的城市，已不能解決根本問題。
“北京、上海哪怕制定多么嚴(yán)格的機(jī)動車限行，或是把工業(yè)生產(chǎn)都外遷出去，也不能顯著改善城市空氣質(zhì)量。”莊國順表示，“需要打破區(qū)域界限，制定統(tǒng)籌安排、聯(lián)合防治的空氣污染治理措施。”
值得注意的是，氣溶膠長途跋涉的特性，使它們不僅降低城市上空的空氣質(zhì)量，也會將污染物帶進(jìn)并沒有多少汽車和工業(yè)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)村甚至人跡罕至的區(qū)域，并溶入土壤和水體之中。對于氣溶膠污染物的生態(tài)影響究竟有多深遠(yuǎn)，恐怕還需要更加長期深入、涉及更多領(lǐng)域的研究。
——釋疑——
嚴(yán)格控制汽車排放標(biāo)準(zhǔn)，我們?nèi)钥蓳碛懈嗨{(lán)天
莊國順1998年留學(xué)回國時，京津華北地區(qū)正飽受沙塵暴之苦。不過當(dāng)時公眾乃至政府部門的注意力都集中在沙漠化問題上，沙塵中的細(xì)顆粒物污染并未引起關(guān)心。莊國順等一批最早在國內(nèi)開展PM2.5研究的學(xué)者，許多年間的呼吁聲都游離在媒體和決策層之外。
今年年初，莊國順研究團(tuán)隊的成果終于獲得了國家自然科學(xué)獎的肯定，媒體及公眾要求改善空氣質(zhì)量的呼聲空前高漲，針對PM2.5的監(jiān)測體系也在逐步搭建。亡羊補牢，是否還為時未晚？
“倫敦早就摘掉了‘霧都’的帽子，美國的酸雨問題也在上世紀(jì)90年代后得到了解決。只要下定決心治理，霧霾天并不是無法解決的。”
莊國順認(rèn)為，加強污染機(jī)理研究、提高環(huán)保治理投入只是一方面，更根本的是需要全社會、需要決策層認(rèn)識到片面重視經(jīng)濟(jì)增長，以及高耗能、高消費的生產(chǎn)生活方式，已經(jīng)給我們賴以生存的環(huán)境帶來了多么嚴(yán)重的代價。“發(fā)展的根本目的是改善生活質(zhì)量，但如今的空氣污染帶來的可不只是堵會兒車、咳嗽幾聲的小麻煩，而已經(jīng)給人們的基本健康造成了威脅。”
莊教授強調(diào)，目前我國的大氣污染，并非汽車時代的無解命題。“如果能制定科學(xué)的城市發(fā)展規(guī)劃，大力發(fā)展城市道路系統(tǒng)和公共交通，嚴(yán)格控制汽車排放標(biāo)準(zhǔn)，我們完全有可能像發(fā)達(dá)國家一樣，在進(jìn)入汽車時代的同時，又擁有藍(lán)色的天空。”
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”
